平成28年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問4

分野:基礎理論(2進数・論理・集合・確率統計・情報理論・AI/機械学習の理論・オートマトン・形式言語・計算量)|実際に出題されたIPA過去問題

表は,入力記号の集合が{0,1},状態集合が{a,b,c,d}である有限オートマトンの状態遷移表である。長さ3以上の任意のビット列を左(上位ビット)から順に読み込んで最後が110で終わっているものを受理するには,どの状態を受理状態とすればよいか。

問題の図表(IPA公式問題冊子より引用)
図表:IPA公式問題冊子より
  1.  a
  2.  b
  3.  c
  4.  d
解答・解説を見る

正解:ウ

AI解説

有限オートマトンで「最後が110で終わるビット列を受理する」には、直前までの入力の末尾が110となった時点で到達している状態を受理状態とすればよい。初期状態から1→1→0と読み込んだときの遷移を状態遷移表で順にたどると状態cに到達するため、cを受理状態とすれば末尾が110の列だけが受理される。状態遷移表を実際にたどって確認するのが確実な解法である。 ア: 状態aは末尾が110となる入力列で到達する状態ではないため、受理状態にすると誤った列を受理してしまう。 イ: 状態bは末尾のパターンが110と一致しない状態(例えば末尾が1や11の状態)であり、受理状態として不適切である。 ウ: 正しい。初期状態から110と読み込んだとき(および任意の列の末尾が110のとき)に到達する状態がcであるため、cを受理状態とすればよい。 エ: 状態dは末尾が110以外のパターンに対応する状態であり、受理状態にすると条件を満たさない列も受理される。 💡 オートマトン問題は「各状態が『末尾がどんなパターンか』を記憶している」と捉える。具体的な短い入力例(110、0110など)を遷移表でたどり、到達状態を確認するのが最速の解法。

出典:平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問4 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。図表はIPA公式問題冊子から引用しています。著作権はIPAに帰属します。
📱 演習アプリで解く(無料・登録不要・2,640問収録)

「基礎理論」分野の攻略ポイント

2進数・論理演算・集合・確率統計・情報理論・AI/機械学習の理論・オートマトン・形式言語・計算量が範囲です。純粋な計算問題が多く、対策の有無がそのまま得点差になります。手を動かす練習が最も効く分野です。

基礎理論の攻略ポイントをすべて見る(要点6項目・ひっかけ3項目)→

同じ分野(基礎理論(2進数・論理・集合・確率統計・情報理論・AI/機械学習の理論・オートマトン・形式言語・計算量))の過去問